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1、Simulink在信号与系统实验教学中的新探索实验教学中的新探索孔军'蒋敏1,江南大学通信与控制工程学院2141222,江南大学信息工程学院214122通过分析信号与系统"课程中实践环节方面现存的诸如实验数量少且较简单,教学实验效果差,实验项目选择酶窄等问题,提出了利用SimUlink建模和仿真?台去完成"信号与系统"的实验教学这一观最这一教学改革是一个具有创新意义的探索,并在教学中祷戤整鼹,殳取得良好媳效果信号与系统}MATLAB;Sirr,ulink一,"信号与系统"课程的特点当今高等教育正实现着由单一的应试教育向综合的素质教育转变,教学方法也正按着"以加强理论知识为基础,以提高综合素质
2、为宗旨,以增强实践能力为目标"这一模式进行着改革."信号与系统"理论课程是高等学校电子工程与信息类专业必修的一一门重要的专业基础课,是培养电子信息类学生分析,综合与实践能力的一门主干课程,让广大学生们在学习中锻炼其思维推理能力和分析运算能力.这门课程要求学生不仅要掌握连续信号的时域,频域,复频域分解的数学方法,同时也要掌握离散信号的时域,Z域分解的数学方法,并要理解其物理含义及特性,为学习通信原理,数字信号处理,信号检测等后续课程打下必要的基础.二,"信号与系统"课程的传统实践环节"信号与系统"是一门严谨而抽象的学科…,该课程所涉及的内容广泛,数学公式繁多,尤其是讲述"傅立叶变换"时,更是让
3、学生觉得其抽象而繁琐.另外由于教学学时不足和实验设备的短缺等原因,造成了该课程的实验项目的选择面较窄,实验数量少且较简单,教学实验效果差,很难达到实验教学要求等问题.这样就造成了该门课程的理论教学与实践环节衔接不严谨,这种不严谨往往造成学生对该课程的片面地理解,将"信号与系统"课程仅仅误解为一门描述三大变换的』=程数学课.众所周知,由于当今各种应用软件层出不穷,很多高校在为"信号与系统"课程设置配套实验课程时,已经从过去的"硬件连线"方式转变为当今的"软件编程"方式,由此MATLAB软件在"信号与系统"实验课程中的应用也就应运而生.其内容包括lMATLAB用于信号的产生与波形的绘制,MATL
4、AB的时域分析,MATLAB的频域分析,MATLAB的s域分析,MATLAB的Z域分析,MATIAB的状态变量分析.的确MATLAB软件能帮助学生对概念有着一定的理解I,很多老师也为此做了大量的工作,但这些工作仪仅是对独立基本概念进行分析和理解,学生无法融会贯通信号与系统概念之间的关联,不能很好地学以致用.三,"信号与系统"课程的实践环节新探索除了MATLAB在其工具箱中提供一些具有特定功能的函数命令供用户调用外,其还为用户提供了一个建模与仿真的工作平台——Simulink.基于在实验教学中碰到的实际困难和问题】,我们利用建模与仿真平台来完成信号与系统的实验教学.Simulink采用模块组合
5、方式来创建一个动态系统的计算机模型,是?种图形化的建模方式,它所提供的图形化交互式开发平台只需"拖动鼠标"的方法就能迅速而有效地建立你所设计的系统框图.同时Simulink和MATLAB的无缝结合使得用户能方便地利用MATLAB中的丰富资源,完成Simulink与MATLAB的接口设计,去建立完美的仿真模型,监控仿真过程,271以便最终很好地分析仿真结果.例如有这样的一个仿真实验,"建立一系统,显示信号的波形".在传统的"信号与系统"实验课上,同学们大都是用信号发生器和示波器相互连接而成.但在掌握了Simulink软件情况下,同学们就可以首先往"SOurces模块库"找到"SineWave模
6、块"和"CosineWave模块",将其添加到某一空白模板中;接着在"MathOperations模块库"中找到"Add模块",也将其添加到该空白模板中,其作用是求和运算;然后在"Sinks模块库"中找到"SCOpe模块"并添加其于同样的空白模板中,其作用是显示结果;最后一步是完成连线并运行.当同学们在自己构建的仿真平台上显示出波形时,那种成就感和创新意识也就油然而生,这既锻炼了学生的思维和动手能力,也激发了他们的强大的学习热情.近几年,Simulink在系统仿真领域中的应用已经得到更加广泛的承认,如通信与卫星系统,航天航空系统,自动控制系统,信息获取与处理系统等领域,从某种意义上讲,凡是能
7、够用数学方式描述的系统,都可以用Simulink快速而准确建模.许多专用的仿真系统也都支持Simulink模型,这给代码的复用和移植带来巨大的方便.鉴于此,将Simulink建模和仿真平台作为"信号与系统"课程的实验平台是一个大胆的尝试和全新的探索.四,结束语笔者在参编电子j二业出版社出版的《信号与系统教材时,就为该书的实验环节做了一些的调整,也就是用了一定量的篇幅介绍了Simulink平台,向学生们展示了一
